Реферат: Радиационное загрязнение

Радиоактивное загрязнение биосферы это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате ава­рий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее врёмя, по данным Международного агентства по атомной энергетике. (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17% мирового производства электроэнергии).

Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище no сравнению с тепло­энергетикой, поскольку исключает вредные вы­бросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и се­ры, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое наращивание мощностей АЭС позволило в послед­ние годы значительно уменьшить выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе энерге­тики соответственно на 71 и 60% . В Японии для стабилизации энергообеспечения страны намечает­ся в ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения строительства новых АЭС.

Использование атомной энергии в широких масштабах приво­дит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.

1 Источники и характеристика радиационного загрязнения .

1.1 Характеристика радиационного загрязнения.

Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX в. привели к появлению искусственных источников радиации , представляющих большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа.

Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной ко­ры, проникающим космическим излучением, потреблением с пищей биогенных радионуклидов и составлял в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с пе­риодом полураспада (T1/2) более 10⁵ лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности распределения источников из­лучения в земной коре существуют некоторые региональные различия фона и его локальные аномалии.

Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности — в среднем до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв. Эту прибавку обусловили:

а) технические источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигналь­ной индикации и т.п.);

б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;

в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;

г) испытания и применение ядерного оружия. Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько поряд­ков — их массу на поверхности планеты.

Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле — от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.

С 1945 по 1996 г. США, СССР (Россия), Великобритания, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов, которые постепенно выпали на всей поверхности планеты. Их глобальное количество поч­ти удвоили ядерные катастрофы, произошедшие на террито­рии СССР. Долгоживущие радиоизотопы (углерод-14, цезий-137, стронций-90 и др.) и сегодня продолжают излучать, соз­давая приблизительно 2%-ю добавку к фону радиации. По­следствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного превы­шения естественного фона радиации на биоту биосферы. Мы еще не знаем, как может сказаться на биоте океана разгерметизация затопленных контейнеров с радионуклидами и реакторов затонувших подводных лодок. Во всяком случае, можно предпо­лагать некоторое повышение уровня мутагенеза.

Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и предотвраще­ния эмиссий. Эксплуатация объектов атомной энергетики со­провождается незначительным радиационным воздействием. Многолетние систематические измерения и кон­троль радиационной обстановки не обнаружили серьезного влияния на состояние объектов окружающей природной сре­ды. Дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз меньше уста­новленного допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10 ^–4 --10 ^-5 в год.

1.2 ПО «Маяк»

ПО «Маяк». Самое крупное из известных сейчас скопле­ний радионуклидов находится на Урале, в 70 км к северо-западу от Челябинска на территории производственного объе­динения «Маяк». ПО «Маяк» было создано на базе промыш­ленного комплекса, построенного в 1945—1949 гг. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. — первый радиохимический завод, изготов­лены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд произ­водств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоак­тивных материалов, хранилища и могильники РАО. Много­летняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению ог­ромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюмен­ской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча (1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. Ки активности. Радиоактивное загрязне­ние охватило территорию в 25 тыс. км² с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов ра­диоактивных отходов в р. Теча, появились только в 1993 г.

В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активно­стью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский радиоактивный след» длиной до 110 км (в результате последующей миграции даже до 400км) и шириной до 35—50 км (рис. 1.1). Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км² по стронцию-90, составила 23 тыс. км² . Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуирова­ны и переселены.

Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расши­рилась вследствие ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре на­ходится около 120 млн Ки активности, преимущественно за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод объемом около 4 млн м³ и площадью 10 км² . Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть.

Рис. 1.1 Кара-схема «следа», связанного с аварией на ПО «Маяк» в 1957 г.

Зоны загрязнения с активностью по стронцию-90: 1 - более 50 Ки/км² ; 2 - более 5 Ки/км² ; 3 - более 0,1 Ки/км² ; 4 - более 0,02 Ки/км² через год после аварии

По данным радиационного мониторинга, выпадения це­зия-137 из атмосферы в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994г. были в 50—100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и уро­вень загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Кон­центрации стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде про­мышленных водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн м³ загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными от­ходами. Суммарная активность твердых и жидких РАО, нако­пленных в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд Ки. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение по­верхностных водоемов, возможность проникновения загряз­ненных подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале.

1 .3 Чернобыль.

Не только нынешнее, но и последующие поко­ления будут помнить Чернобыль и ощущать последствия этой катастрофы. В результате взрывов и пожара при аварии на четвертом энергоблоке ЧАЭС с 26 апреля по 10 мая 1986 г. из разрушенного реактора было выброшено примерно 7,5 т ядер­ного топлива и продуктов деления с суммарной активностью около 50 млн Ки. По количеству долгоживущих радионукли­дов (цезий-137, стронций-90 и др.) этот выброс соответствует 500—600 Хиросимам.

Из-за того, что выброс радионуклидов происходил более 10 суток при меняющихся метеоусловиях, зона основного за­грязнения имеет веерный, пятнистый характер (рис. 1.2). Кроме 30-километровой зоны, на которую пришлась большая часть выброса, в разных местах в радиусе до 250 км были вы­явлены участки, где загрязнение достигло 200 Ки/км² . Общая площадь «пятен» с активностью более 40 Ки/км² составила около 3,5 тыс. км² , где в момент аварии проживало 190 тыс. человек. Всего радиоактивным выбросом ЧАЭС в разной сте­пени было загрязнено 80% территории Белоруссии, вся север­ная часть Правобережной Украины и 19 областей России. В целом по РФ загрязнение, обусловленное аварией на ЧАЭС, с плотностью 1 Ки/км² и выше охватывает более 57 тыс. км² , что составляет 1,6% площади ЕТР (табл. 1.1). Уточненные в 1994 г. границы площадей, загрязненных цезием-137, по срав­нению с 1993 г. почти не изменились. Следы Чернобыля обнаружены в большинстве стран Европы (табл. 1.2), а также в Японии, на Филиппинах, в Канаде. Катастрофа приобрела глобальный характер.

.Рис. 1.2. Карта-схема территорий с наиболее интенсивным загрязнением радионуклидами выброса Чернобыльской аварии:

— зона активности 15 Ки/км² ; — зоны с активностью более 40 Ки/км² ;—— — граница 30-километровой зоны; ----- — Государственная граница

И сегодня спустя полтора десятилетия после чернобыль­ской трагедии существуют противоречивые оценки ее пора­жающего действия и причиненного экономического ущерба. Согласно опубликованным в 2000 г. данным из 860 тыс. чело­век, участвовавших в ликвидации последствий аварии, более 55 тыс. ликвидаторов умерли, десятки тысяч стали инвалида­ми. Полмиллиона человек до сих пор проживает на загряз­ненных территориях.

Таблица 1.1. Площади областей и республик России, загрязненных цезием-137 (по состоянию на январь 1995 г.)

Области, республики		Общая площадь области, республики, тыс. км2	Площадь загрязнений цезием-13 7, км2
			Ки/км2
			--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <-- « 1 2 3 4 5 6 7 8 » К-во Просмотров: 323 Бесплатно скачать Реферат: Радиационное загрязнение >>> Скачать <<< Меню Поиск